UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE
LUCIANA MOLINARI MURAKAMI
A UTILIZAÇÃO DE ÁGUA DE MANEIRA SUSTENTÁVEL EM RESIDÊNCIAS
UNIFAMILIARES
São Paulo
2012
LUCIANA MOLINARI MURAKAMI
A UTILIZAÇÃO DE ÁGUA DE MANEIRA SUSTENTÁVEL EM RESIDÊNCIAS
UNIFAMILIARES
Trabalho
de
Conclusão
de
Curso
apresentado ao Departamento de PósGraduação da Faculdade de Arquitetura e
Urbanismo da Universidade Presbiteriana
Mackenzie como requisito parcial para
obtenção de título de Especialista em
Sustentabilidade das Edificações
São Paulo
2012
À Alice, que a cada dia seu planeta seja
melhor e que mais pessoas aprendam a
respeitá-lo.
AGRADECIMENTOS
Agradeço à minha família, pelo apoio e dedicação no período de elaboração deste
trabalho.
Ao Prof. Afonso Celso V. de Castro, por suas aulas inspiradoras e cheias de
entusiasmo.
À Prof. Paula Jorge, que me indicou qual caminho seguir para a finalização deste
trabalho.
À Morada da Floresta, pelo acolhimento e pelas informações fornecidas.
Aos meus colegas de turma, que durante todo o curso compartilharam suas
experiências e seus conhecimentos.
RESUMO
Aborda a importância da água para o homem e sua relação com a habitação. Relata
técnicas, tecnologias e materiais para a utilização da água de maneira sustentável
em residências unifamiliares. Descreve sistemas de captação de águas pluviais,
aproveitamento de águas residuais e drenagem de água de chuva. Analisa a
importância da água nos principais selos de certificação existentes no Brasil.
Apresenta referências de implantação de sistemas de uso racional de água em
residências.
Palavras-chave: Água. Águas Pluviais. Reuso. Águas Residuais.
ABSTRACT
Discusses the importance of water for man and its relation to housing. Reports
techniques, technologies and materials for use of water in a sustainable way in
single-family homes. Describes systems of rainwater capture, use of wastewater and
drainage of rainwater. Analyzes the importance of water in the main certification
seals existing in Brazil. Presents references to the adaption in homes of systems for
rational use of water.
Keywords: Water. Rainwater. Reuse. Wastewater.
LISTA DE FIGURAS, TABELAS E GRÁFICOS
Figura 1: Mapa da situação do abastecimento urbano de água nos municípios................... 14
Figura 2: Ciclo da água ........................................................................................................ 15
Figura 3: A água que você não vê ....................................................................................... 21
Figura 4: Balanço de água virtual por país e direção de fluxos brutos relacionados ao
comércio agrícola e produtos industriais no período de 1996-2005. .................................... 21
Figura 5: Hughie Sink .......................................................................................................... 23
Figura 6: Desperdício de água ............................................................................................. 24
Figura 7: Redutor de volume para caixa acoplada ............................................................... 25
Figura 8: Tubo PPR ............................................................................................................. 26
Figura 9: Mangueira PEX ..................................................................................................... 27
Figura 10: Sistema de recirculação de água ........................................................................ 28
Figura 11: Lavatório e vaso integrado W+W da marca Roca ............................................... 29
Figura 12: Sistema de funcionamento do lavatório e vaso integrado W+W da marca Roca . 30
Figura 13: Sistema de reuso chuveiro-bacia ........................................................................ 30
Figura 14: Banheiro seco elétrico......................................................................................... 31
Figura 15: Banheiro seco – Ipema – Ubatuba ...................................................................... 31
Figura 16: Corte banheiro seco............................................................................................ 32
Figura 17: Esquema de captação de água da chuva com armazenamento em cisterna
subterrânea ......................................................................................................................... 35
Figura 18: Filtro de folhas .................................................................................................... 36
Figura 19: Filtro de folhas .................................................................................................... 36
Figura 20: Filtro de folhas .................................................................................................... 37
Figura 21: Sifão ................................................................................................................... 37
Figura 22: Freio d’água ........................................................................................................ 38
Figura 23: Esquema de freio d’água .................................................................................... 38
Figura 24: Separador de fluxo.............................................................................................. 39
Figura 25: Separador de fluxo acoplado a filtro de folhas .................................................... 40
Figura 26: Separador de fluxo.............................................................................................. 40
Figura 27: Filtragem através de sedimentação/ decantação ................................................ 41
Figura 28: Filtragem através de camada de brita ................................................................. 41
Figura 29: Cisterna horizontal para utilização aterrada ........................................................ 42
Figura 30: Cisterna vertical para utilização externa .............................................................. 42
Figura 31: Esquema de funcionamento de sistema de água pluvial ..................................... 43
Figura 32: Sistema Mizumo ETE.......................................................................................... 45
Figura 33: Sistema de tratamento de águas residuais ......................................................... 45
Figura 34: Esquema de fossa séptica .................................................................................. 46
Figura 35: Esquema de filtro biológico ................................................................................. 47
Figura 36: Filtro biológico ..................................................................................................... 47
Figura 37: Oxigenação de água ........................................................................................... 48
Figura 38: Esquema de filtro biológico ................................................................................. 48
Figura 39: Wetland Emaus................................................................................................... 49
Figura 40: Piso intertravado ................................................................................................. 50
Figura 41: Concregrama ...................................................................................................... 51
Figura 42: Pedrisco em piso na garagem............................................................................. 51
Figura 43: Esquema de jardim inundável ............................................................................. 52
Figura 44: Jardim inundável – Stephen Epler Hall, Portland. ............................................... 52
Figura 45: Jardim inundável – Stephen Epler Hall, Portland. ............................................... 52
Figura 46: Esquema de jardim inundável – Stephen Epler Hall, Portland............................. 53
Figura 47: Jardim inundável - Fupam ................................................................................... 53
Figura 48: Jardim alagado - Praça Victor Civitta .................................................................. 54
Figura 49: Sistema TecGarden ............................................................................................ 54
Figura 50: Sistema de jardins - Praça Victor Civitta ............................................................. 55
Figura 51: Categorias AQUA ............................................................................................... 57
Figura 52: Plantas de residência .......................................................................................... 62
Figura 53: Válvula de duplo fluxo ......................................................................................... 63
Figura 54: Torneira com arejador ......................................................................................... 63
Figura 55: Esquema de captação de água pluvial térreo ..................................................... 64
Figura 56: Esquema de captação de água pluvial térreo (01- Filtro de folhas) ..................... 64
Figura 57: Esquema de captação de água pluvial térreo (03- Filtro de brita) ....................... 65
Figura 58: Esquema de captação de água pluvial térreo (02 – Filtro de folhas + separador de
fluxo).................................................................................................................................... 65
Figura 59: Esquema de captação de água pluvial térreo (04- Reservatório 4.000 litros) ...... 66
Figura 60: Jardim central ..................................................................................................... 67
Figura 61: Esquema de captação e distribuição de água pluvial. ......................................... 68
Figura 62: Caixa primária para captação de água de chuva ................................................ 69
Figura 63: Cisterna .............................................................................................................. 69
Figura 64: Parte interna cisterna .......................................................................................... 70
Figura 65: Filtro na cobertura ............................................................................................... 70
Figura 66: BED ZED ............................................................................................................ 71
Figura 67: BED ZED - Esquema captação de água ............................................................. 72
Figura 68: BED ZED - Sistema de tratamento ecológico. ..................................................... 72
Tabela 1: Classificação de corpos de água com relação à vazão de retirada e à vazão média
............................................................................................................................................ 12
Tabela 2: Disponibilidade e demandas hídricas por regiões brasileiras ............................... 13
Tabela 3: Vazão média de água por habitante no Brasil ...................................................... 13
Tabela 4: Perda estimada por vazamentos .......................................................................... 24
Tabela 5: Consumo de água por equipamento .................................................................... 33
Tabela 6: Créditos LEED - WE ............................................................................................ 58
Tabela 7: Pontuação referente ao percentual de redução de consumo ............................... 59
Gráfico 1: Distribuição de água doce no planeta .................................................................. 11
Gráfico 2: Distribuição hídrica no Brasil ............................................................................... 12
Gráfico 3: Vazões de captação – captadas 1.600 m³/s ........................................................ 19
Gráfico 4: Vazões de consumo – consumo 840 m³/s ........................................................... 20
Gráfico 5: Consumo de água em residências ...................................................................... 22
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 10
2. CONTEXTO ATUAL DA ÁGUA ............................................................................. 11
3. O CONSUMO DE ÁGUA ....................................................................................... 17
4. O CONSUMO DE ÁGUA EM RESIDÊNCIAS ....................................................... 22
5. TECNOLOGIAS E MATERIAIS ............................................................................. 26
6. CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS ...................................................................... 34
7. SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS ............................ 44
8. DRENAGEM DE ÁGUA DE CHUVA ..................................................................... 50
9. ÁGUA E CERTIFICAÇÕES ................................................................................... 56
9.1. CERTIFICAÇÃO AQUA .................................................................................. 56
9.2. CERTIFICAÇÃO LEED ................................................................................... 58
9.3. CERTIFICAÇÃO PROCEL-EDIFICA .............................................................. 61
10. PROJETOS REFERENCIAIS.............................................................................. 62
10.1. RESIDÊNCIA MORRO DO QUEROSENE ................................................... 62
10.2. ECOVILA RESORT PRAIA GRANDE .......................................................... 67
10.3. ONG MORADA DA FLORESTA ................................................................... 68
10.4. BED ZED ...................................................................................................... 71
11. CONCLUSÃO ...................................................................................................... 74
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 76
10
1. INTRODUÇÃO
O objetivo desta monografia é determinar como a água em residências unifamiliares
pode ser utilizada de diferentes maneiras, porém de forma sustentável, sem causar
danos a gerações futuras.
Expor as técnicas hoje disponíveis para o uso racional da água, discutir cada uma
delas em sua funcionalidade e seu resultado final, comparando custos e benefícios
para que novas construções sejam pensadas, desde o projeto, para atingir metas
mais sustentáveis.
Não há mais tempo para deixar de lado as soluções ecológicas, hoje sua
implantação é urgente e não pode ser ignorada, deve ser pensada e planejada
desde o inicio de um projeto, estar presente nas políticas públicas e fazer parte do
cotidiano da sociedade atual.
Foram pesquisados dados históricos e geográficos da situação da água no mundo e
no Brasil, levantadas informações de consumo de água em suas diferentes
utilizações e de produtos e equipamentos relacionados ao consumo e à utilização de
água numa residência. Dados de técnicas desenvolvidas, manuais com técnicas de
racionalização de água na construção civil, programas de governo e certificações
existentes no mercado comprovam que é possível construir residências eficientes,
sem que para isso haja um custo elevado. Demonstrando que o custo-benefício, não
somente financeiro, como social e ambiental, também faz parte do processo de
racionalização.
Essas informações serão utilizadas para comprovar a urgência de a sociedade, e
principalmente os projetistas dessa sociedade, utilizar técnicas de racionalização
desse recurso precioso e mais raro do que se imagina.
11
2. CONTEXTO ATUAL DA ÁGUA
[...] quer pelos físicos, quer pelos filósofos, quer pelos sacerdotes,
que todas as coisas subsistem pela força da água, [...] Pois a água é
sumamente necessária para a vida, para as comodidades e para o
uso quotidiano (VITRUVIOS, 2007, p. 385-386)
O planeta Terra é formado por ¾ de água e ¼ de terra, de acordo com a
Organização das Nações Unidas para Educação e Cultura (Unesco)
Esta água está em constante estado de transformação entre as suas
diferentes formas [...] estimativas atuais sugerem que a Terra contém
cerca de 1386 milhões de km³ de água, embora 97,5% disto é água
salgada. Da maioria dos 2,5% restantes de água doce, cerca de
68,7%, encontra-se na cobertura de neve permanente nas regiões do
Ártico e da Antártida. Existem 29,9% em águas subterrâneas, e
apenas 0,26% está concentrado em lagos, reservatórios e sistemas
fluviais [...]. (UNESCO, 2012)
leitos
subterrâneos
29,90%
outros 0,90%
rios e lagos
0,30%
rios e lagos
polos, geleiras e icebergs
leitos subterrâneos
outros
polos, geleiras e
icebergs
68,90%
Gráfico 1: Distribuição de água doce no planeta
Fonte: Unesco (2012).
O Brasil possui em seu território 13,7% da água doce do mundo, sendo que 80%
desse total encontra-se em rios da Amazônia.
12
Abaixo o gráfico de distribuição hídrica no Brasil por bacias:
Trecho Norte e
Nordeste 11,6%
Tocantins 9,5%
Trecho Leste
6,7%
Amazônia 45,7%
Trecho Sudeste
2,6%
Paraná 14,3%
Uruguai 2,1%
São Francisco
7,5%
Gráfico 2: Distribuição hídrica no Brasil
Fonte: Telles (2007, p.10).
A Agência Nacional de Águas (ANA) classifica a disponibilidade hídrica no Brasil de
acordo com a seguinte tabela:
Tabela 1: Classificação de corpos de água com relação à vazão de retirada e à vazão média
Fonte: BRASIL. Ministério do Meio Ambiente (2006, p.209).
13
Aplicando-se essa classificação às regiões hidrográficas nacionais, obtêm-se os
seguintes dados:
Tabela 2: Disponibilidade e demandas hídricas por regiões brasileiras
Fonte: BRASIL. Ministério do Meio Ambiente (2006, p.212).
Apesar da grande disponibilidade hídrica brasileira, ao se comparar a população de
cada região, percebe-se que nem sempre a água está onde há maior concentração
populacional.
Tabela 3: Vazão média de água por habitante no Brasil
Fonte: BRASIL. Ministério do Meio Ambiente (2006, p.208).
14
Atualmente a cidade de São Paulo, pertencente à bacia do Paraná, importa água de
Minas Gerais para suprir sua demanda, mostrando que a escassez é iminente.
Num panorama mundial a situação é mais crítica,
[...] uma em cada seis pessoas não tem acesso à água potável,
quase metade da população mundial carece de instalações sanitárias
apropriadas em suas residências e, a cada quinze segundos, uma
criança morre devido a alguma doença relacionada com a água.
(EDWARDS, 2008, p. 97)
Em seu relatório anual, a ANA (2010) analisou o abastecimento urbano de água em
alguns municípios e apresentou um mapa em que 13,4% dos municípios analisados
requerem novos mananciais e 50,7% precisam de ampliação do sistema.
Figura 1: Mapa da situação do abastecimento urbano de água nos municípios
Fonte: ANA (2010, p.22).
15
Para entender a origem da escassez é preciso analisar o ciclo da água, onde este foi
interrompido ou corrompido, “[...] o estudo do ciclo da água na natureza permite
reconhecer os pontos de ação para tratamento e proteção ambiental.” (ADAM, 2001,
p.83).
Figura 2: Ciclo da água
Fonte: DAEBAURU (2011).
Ao analisar esses pontos, pode-se criar estratégias para o uso consciente, sem que
etapas do ciclo sejam prejudicadas, e pensar na gestão da água com um enfoque
ambiental, que, segundo Dominique Gauzin-Muller (2006, tradução nossa) significa:
a) proteger o lençol freático e as águas superficiais;
b) reduzir o consumo de água potável e garantir sua qualidade;
16
c) minimizar o volume de águas residuais para diminuir os custos com seu
tratamento, redimensionamento de redes saturadas e construção de novas
centrais de tratamento;
d) garantir um tratamento ecológico das águas residuais;
e) limitar a impermeabilização das superfícies para reduzir riscos de
inundação;
f) criar lagos e retenções integrados com espaços verdes que melhorem a
qualidade do ar e traga benefícios sociais.
17
3. O CONSUMO DE ÁGUA
No Brasil, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (1986) classifica a água em nove
classes e três categorias, de acordo com seu uso preponderante: águas doces,
salobras e salinas.
Águas Doces1
I - Classe Especial - águas destinadas:
a) ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção;
b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.
II - Classe 1 - águas destinadas:
a) ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho);
d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se
desenvolvam rentes ao solo e que ingeridas cruas sem remoção de película;
e) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à
alimentação humana.
III - Classe 2 - águas destinadas:
a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário (esqui aquático, natação e mergulho);
d) à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas;
e) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à
alimentação humana.
IV - Classe 3 - águas destinadas:
a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;
b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;
c) à dessedentação de animais.
1
BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama). Resolução nº 20, de 18 de junho de
1986. Classifica a água de acordo com seu uso preponderante.
18
V - Classe 4 - águas destinadas:
a) à navegação;
b) à harmonia paisagística;
c) aos usos menos exigentes.
Águas Salinas
VI - Classe 5 - águas destinadas:
a) à recreação de contato primário;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à
alimentação humana.
VII - Classe 6 - águas destinadas:
a) à navegação comercial;
b) à harmonia paisagística;
c) à recreação de contato secundário.
Águas Salobras
VII - Classe 7 - águas destinadas:
a) à recreação de contato primário;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à criação natural e/ou intensiva (aquicultura) de espécies destinadas à
alimentação humana.
IX - Classe 8 - águas destinadas:
a) à navegação comercial;
b) à harmonia paisagística;
c) à recreação de contato secundário.
A água é um item indispensável para a sobrevivência do homem, tanto para sua
alimentação e higiene, quanto como um elemento de desenvolvimento econômico
(processos industriais).
Os principais usos da água segundo o World Business Council For Sustainable
Development (WBCSD, 2005, p.8) podem ser divididos em:
19
a) agricultura;
b) abastecimento humano (urbano e rural);
c) abastecimento animal;
d) indústria;
e) pesca/agricultura;
f) saneamento básico;
g) preservação do meio ambiente;
h) navegação;
i) recreação/cultura;
j) geração de energia.
Com o crescimento populacional e, consequentemente, o aumento do consumo de
água torna-se urgente o uso racional desse precioso recurso.
Segundo o relatório “Água, fatos e tendências” (WBCSD, 2005, p.10), as vazões de
captação e consumo no Brasil podem ser divididas conforme os gráficos abaixo:
50%
46%
45%
40%
35%
Irrigação
30%
26%
Urbana
25%
Industrial
18%
20%
Rural
Animal
15%
10%
7%
3%
5%
0%
Irrigação
Urbana
Industrial
Rural
Gráfico 3: Vazões de captação – captadas 1.600 m³/s
Fonte: WBCSD (2005, p.10).
Animal
20
80%
70%
69%
60%
Irrigação
50%
Urbana
40%
Industrial
Rural
30%
Animal
20%
11%
11%
7%
10%
2%
0%
Irrigação
Urbana
Industrial
Rural
Animal
Gráfico 4: Vazões de consumo – consumo 840 m³/s
Fonte: WBCSD (2005, p.10).
Além do uso direto para consumo, a água também pode ser transportada em forma
de água virtual (quantidade de água gasta para produzir um bem, produto ou
serviço). Dados da Unesco-IHE (2011) dão conta de que o comércio global
movimenta um volume anual de água virtual da ordem de 1.000 a 1.340 km³, sendo:
76% relacionados com o comércio de produtos agrícolas;
12% relacionados com o comércio de produtos animais;
12% relacionados com produtos industriais.
Isso significa uma enorme transferência de água de regiões com abundância e baixo
custo para regiões com escassez e alto custo. Com esses dados podemos avaliar a
importância desse insumo que hoje é uma forte e valiosa moeda, que deve ser
cuidada e resguardada da melhor maneira possível.
Abaixo, seguem alguns exemplos da quantidade de água utilizada na produção de
certos alimentos.
21
Figura 3: A água que você não vê
Fonte: Planeta Sustentável (2012).
Figura 4: Balanço de água virtual por país e direção de fluxos brutos relacionados ao
comércio agrícola e produtos industriais no período de 1996-2005. Somente maiores fluxos
(> 15 Gm³/yr).
Fonte: UNESCO-IHE (2011).
22
4. O CONSUMO DE ÁGUA EM RESIDÊNCIAS
A consciência de habitar (conexão entre edifício, consciência e
ecologia) tem efeitos tangíveis, representados pelo impacto dos
edifícios nos ecossistemas urbanos e destes em outro ecossistema
mais amplo e assim por diante (ADAM, 2001, p.23).
Segundo o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS) o total de
domicílios no país com abastecimento de água é de 81,7%, porém apenas 44,5%
possuem rede de esgoto (Ministério das Cidades, 2011).
Antes de chegar ao consumo final
[...] a água percorre um longo processo de captação, que
compreende a retirada da água dos mananciais superficiais (rios,
lagos ou represas) e profundos (poços), para depois enviarem às
estações de tratamento de água e sua consequente distribuição
(TELLES, 2007, p.14).
O consumo médio de água do brasileiro em 2009 foi de 148,5 l/dia por habitante
(Ministério das Cidades, 2011), sendo que a Organização das Nações Unidas (ONU)
recomenda a média de 110 l/dia por habitante.
O consumo de água em residências pode ser dividido da seguinte forma:
Higiene pessoal
6%
5%
4% 4%
Descarga de vasos
sanitários
40%
11%
Lavanderia
Cozinha
30%
Jardinagem
Água potável
Diversos
Gráfico 5: Consumo de água em residências
Fonte: Ewards (2008, p.101).
23
Analisando os dados de consumo residencial, pode-se pensar no uso sustentável da
água através dos diferentes aspectos descritos por Roaf et al. (2006):
Economia de água
A economia de água pode ser obtida através de simples hábitos, como o de fechar a
torneira ao escovar os dentes, não lavar calçadas com água, não lavar carros com
mangueira, banhos rápidos, enfim adotando-se um modo de vida adequado à nova
realidade mundial de escassez de recursos.
Um exemplo de novos hábitos é a invenção do australiano Ian Alexander a Hughie
Sink, uma espécie de bacia que se encaixa na pia da cozinha e “[...] serve para
recolher a água utilizada na lavagem de pratos, legumes ou frutas. Em função da
sujeira da água, ela pode ser usada para regar plantas do jardim, ser usada na bacia
sanitária ou para lavar os animais de estimação.” (Duran, 2010).
Figura 5: Hughie Sink
Fonte: Hughie (2012).
Eficiência de uso
Profissionais como arquitetos e engenheiros podem influenciar muito mais, direta e
indiretamente, o consumo dessa água através de projetos e tecnologias aplicadas
para o uso da água em edificações. A utilização de louças e metais eficientes,
projetos hidráulicos com layouts e canalizações otimizados, isolamento eficiente,
evitando perda de carga, projetos paisagísticos com vegetação nativa (evitando a
necessidade excessiva de irrigação).
24
Manutenção
A eficiência na manutenção preventiva e efetiva é fator predominante na economia,
uma torneira gotejando pode gerar um desperdício de até 1.000 litros por mês.
Figura 6: Desperdício de água
Fonte: TECHNE (2010).
Vistoriar regularmente os equipamentos de uso cotidiano e realizar sua manutenção
preventiva podem ser fatores determinantes na redução de consumo, pois a
detecção de vazamentos, por simples observação ou por análise comparativa de
consumo, é uma das atitudes de baixo custo e alto impacto. Piscinas descobertas
podem perder, por evaporação, até 3.700 l/mês.
Abaixo, segue a tabela da ANA com a perda estimada de água por vazamentos:
Tabela 4: Perda estimada por vazamentos
Fonte: ANA (2005).
25
Substituição de uso
Em locais onde houver a possibilidade, deve-se substituir a água por outro elemento,
como vasos sanitários a vácuo, banheiros secos, mictórios sem água, varrer quintais
e calçadas ao invés de lavá-los.
Segundo Duran (2011), com o uso de um dispositivo simples como o redutor
volumétrico em bacias com caixa acoplada é possível economizar 1,5 litro de água
em cada descarga.
Figura 7: Redutor de volume para caixa acoplada
Fonte: Duran (2011, p.120).
Reaproveitamento de água
Existem alguns graus de reaproveitamento de água, desde a simples captação de
água de chuva até o tratamento e reuso de águas servidas e fecais. Optar por estes
últimos implica não somente a economia de água, mas também o impacto ambiental
positivo, pois a água contaminada não estará retornando a natureza após o seu uso.
26
5. TECNOLOGIAS E MATERIAIS
O homem deve eleger seus edifícios conforme o modo de vida
pretendido. Gestão do usuário é o conhecimento e a compreensão
de todos os sistemas que compõe um edifício, e o impacto ambiental
deste gerenciamento. Um conceito chave na gestão do usuário diz
respeito à eliminação de desperdícios e reciclagem de recursos. [...]
Isto exige o mapeamento e a visualização dos fluxos de energia e
recursos, nos edifícios e também nas cidades(ADAM, 2001, p.37-38).
O projeto de instalações hidráulicas possui grande importância para a racionalização
de água. Este deve otimizar a distribuição, evitando perda de carga e desperdício de
água no sistema como um todo. A escolha do sistema a ser implementado também
deve levar em consideração algumas informações sobre os materiais. O material
mais comum utilizado nas tubulações no Brasil é o PVC. Apesar de ser reciclável,
esse material possui alta toxicidade por conter cloreto em sua composição. Em
contrapartida, surgiram os tubos PPR, polipropileno copolímero random tipo 3, que
utilizam como matéria-prima o petróleo e não contêm em sua composição o cloreto,
sendo considerados atóxicos. Além disso, possuem vantagens no sistema de
montagem (termofusão), que elimina a necessidade de cola adesiva, utilizada para o
PVC (produto tóxico).
Figura 8: Tubo PPR
Fonte: Supergreen (2012, p.6).
27
Pouco utilizado no Brasil porém com alta eficiência, os tubos PEX, polietileno
reticulado, servem tanto para água fria como para água quente e possuem um
novo sistema de instalação, ponto- a -ponto. Esse sistema requer menos custo
na manutenção, uma vez que não são necessárias demolições. Uma tubulação
de bitola maior é passada inicialmente e servirá de guia para as mangueiras de
PEX que conduzirão a água de uma central no ambiente até o ponto de
consumo. As conexões são feitas através de abraçadeiras sobre pressão, sem
a necessidade de cola, não existem emendas, evitando o risco de vazamentos.
Sua maior desvantagem, além de ser um processo que necessita de mão de
obra especializada, é que suporta temperaturas apenas até 90°C (menos que o
cobre e o PPR).
Figura 9: Mangueira PEX
Fonte: Tigre (2012).
A execução do projeto hidráulico deverá ser criteriosa, pois alguns elementos
como tubulações de água quente costumam ser vilões do desperdício. Em uma
grande quantidade de residências que possuem sistema de aquecimento, seja
a gás, caldeira, boiler ou solar, ao se abrir o chuveiro são necessários ao
menos alguns segundos (ou minutos) até que a água quente abasteça o ponto
de uso. A água fria que estava na tubulação é descartada limpa e sem
utilização no esgoto.
Possuir um sistema com bom isolamento térmico diminui a perda de calor e o
tempo necessário de espera. Diminuir a distância entre a fonte produtora de
água quente e os pontos de consumo otimiza esse sistema. E, se possível,
implementar um sistema de recirculação de água no qual a água fria retorne
para novo aquecimento é a solução de melhor resultado em economia de água,
28
apesar de gerar pequeno consumo de energia para a bomba. Sua utilização
consiste na instalação de um termostato que irá verificar a temperatura da
água, quando esta estiver em uma temperatura abaixo do programado, a
bomba é acionada. Nesse tipo de sistema, a instalação de um timer auxilia na
otimização, fazendo o sistema funcionar apenas nos horários necessários ao
uso.
Figura 10: Sistema de recirculação de água
Fonte: Soletrol (2012).
O maior consumo de água numa residência está relacionado à higiene pessoal
e aos vasos sanitários, ambos utilizam equipamentos como torneiras, chuveiros
e válvulas para possibilitar o consumo. Existem atualmente no mercado
diversas opções de marcas e modelos desses equipamentos, porém somente
alguns são eficientes na redução de consumo de água, utilizar a tecnologia
disponível para garantir um melhor desempenho e uso dos recursos é uma
alternativa de fácil acesso.
Segundo Roaf et al. (2006) os equipamentos de maior impacto são: chuveiros,
torneiras, vaso sanitário e maquina de lavar roupas. Abaixo, seguem suas
características principais em relação aos consumos.
Chuveiros
Esse equipamento pode ter vazão de 8 a 80 litros por minuto dependendo do
modelo. Buscar opções com menor vazão ou a utilização de redutores de fluxo
garante um menor desperdiço.
29
Torneiras
Áreas públicas e de grande fluxo de pessoas já utilizam em sua maioria
torneiras com sistema automático de fechamento, em residências o uso não é
tão comum, porém a simples utilização de arejadores nos bicos das torneiras já
as tornam mais eficientes, podendo gerar uma economia de 50% no consumo
de água no ponto de uso (DURAN, 2011).
Vaso sanitário
Grande vilão no consumo, esse equipamento ganhou diversas versões
econômicas nos últimos anos. Seu desenho foi modificado para a redução de
uso de 10 a 12 litros de água por descarga para apenas 3 a 6 litros. As válvulas
contam com acionamento duplo para resíduos sólidos ou líquidos, garantindo
uma economia significativa em seu uso.
Modelos mais modernos a vácuo, utilizam apenas 1,2 litro de água, o custo
ainda é alto devido à necessidade de instalação de uma bomba a vácuo
(RESENDE, 2009). O sistema consiste em usar uma bomba no lugar do sifão,
quando a descarga é acionada, a bomba suga os dejetos para a tubulação, a
água é apenas utilizada para a limpeza das paredes da bacia.
Novas tecnologias e soluções estão cada dia mais disponíveis, como, por
exemplo, este modulo de lavatório e vaso integrado, no qual a água do
lavatório é utilizada para abastecer a descarga do vaso sanitário.
Figura 11: Lavatório e vaso integrado W+W da marca Roca
Fonte: Roca (2012).
30
Figura 12: Sistema de funcionamento do lavatório e vaso integrado W+W da marca
Roca
Fonte: Roca (2012).
Existem também soluções alternativas, que podem ser aplicadas para a
substituição da água em vasos sanitários, como a reutilização de água de
chuveiro ou a utilização de um sistema independente abastecido com água da
chuva.
Figura 13: Sistema de reuso chuveiro-bacia
Fonte: Sociedade do Sol (2012).
31
Outras soluções não utilizam água, são os banheiros secos. O modelo
compacto é movido
a eletricidade, onde
o aquecimento
acelera a
decomposição, evapora a urina e transforma os resíduos em pó.
Figura 14: Banheiro seco elétrico.
Fonte: Recicla Flores (2012).
Porém existem outros modelos mais simples e de baixo custo que podem ser
utilizados em regiões onde a água é escassa:
Figura 15: Banheiro seco – Ipema – Ubatuba
Fonte: Autora (2008).
32
Figura 16: Corte banheiro seco
Fonte: Universidade de Brasília (2012).
Esse modelo consiste em um depósito inferior onde os desejos “descansam”
por um período de 6 a 8 meses, preferencialmente aquecidos pelo sol, e
misturados a matérias secas, como pó de serragem e folhas secas que evitam
o mau cheiro. Após o período de descanso o composto formado poderá ser
utilizado como adubo.
Máquina de lavar
Máquinas de lavar roupa e lava-louças estão cada dia mais presentes nos lares
brasileiros, uma máquina de lavar roupas de 11 kg pode gastar de 90 a 130
litros de água por ciclo, dependendo do modelo e da marca, buscar
equipamentos mais eficientes pode significar uma redução mensal significativa
de consumo.
Definições simples, que pouco alteram o projeto podem fazer uma enorme
diferença no consumo mensal de uma edificação. Abaixo, uma tabela
produzida pelo Programa de Uso Racional de Água (Pura) da Sabesp
33
exemplifica como a simples escolha e especificação de materiais pode
influenciar na redução do consumo:
Equipamento
convencional
Consumo
Equipamento
economizador
Consumo
Economia
Bacia com caixa acoplada
12
litros/descarga
Bacia VDR
6 litros/descarga
50%
Bacia com válvula bem
regulada
10
litros/descarga
Bacia VDR
6 litros/descarga
40%
Ducha (água quente/fria) até 6 mca
0,19 litros/seg
Restritor de vazão
8 litros/min
0,13 litros/seg
32%
Ducha (água quente/fria) 15 a 20 mca
0,34 litros/seg
Restritor de vazão
8 litros/min
0,13 litros/seg
62%
Ducha (água quente/fria) 15 a 20 mca
0,34 litros/seg
Restritor de vazão
12 litros/min
0,20 litros/seg
41%
Torneira de pia - até 6
mca
0,23 litros/seg
Arejador vazão cte
(6 litros/min)
0,10 litros/seg
57%
Torneira de pia - 15 a 20
mca
0,42 litros/seg
Arejador vazão cte
(6 litros/min)
0,10 litros/seg
76%
Torneira uso geral/tanque
- até 6 mca
0,26 litros/seg
Regulador de
vazão
0,13 litros/seg
50%
Torneira uso geral/tanque
- 15 a 20 mca
0,42 litros/seg
Regulador de
vazão
0,21 litros/seg
50%
Torneira uso geral/tanque
- até 6 mca
0,26 litros/seg
Restritor de vazão
0,10 litros/seg
62%
Torneira uso geral/tanque
- 15 a 20 mca
0,42 litros/seg
Restritor de vazão
0,10 litros/seg
76%
Torneira de jardim - 40 a
50 mca
0,66 litros/seg
Regulador de
vazão
0,33 litros/seg
50%
Mictório
2 litros/uso
Válvula automática
1 litro/seg
50%
Tabela 5: Consumo de água por equipamento
Fonte: USP; Sabesp (1996) apud Federação do Comércio do Estado de São Paulo
(2010).
34
6. CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS
As populações naturais tendem a se estabelecer numa
situação de equilíbrio ecológico fluente. Em vez de
superexplorar seus recursos, adotam um esquema e uma taxa
de utilização destes, para que o meio ambiente tenha
condições de os sustentar indefinidamente. Não há chances de
separação da natureza; somos parte de um ecossistema,
temos de reconhecer nossas necessidades e participar
eticamente, dando apoio aos sistemas (ADAM, 2001, p.29-30).
A captação de água de chuva tem sido um dos itens mais comuns em novas
construções. Em São Paulo foi criada a “Lei das Piscininhas”, lei n. 12.526, de
02/01/2007, determinando que edificações com área superior a 500 m² são
obrigadas a reter o volume de água pluvial por 1 hora antes de dispensá-lo na
rede pública ou dar outros fins, como a infiltração direta no solo ou seu reuso.
Porém, nessa legislação não se especifica a reutilização dessa água
armazenada, que poderia ser extremamente útil à edificação, ficando essa
opção a cargo do usuário.
Em residências a possibilidade da implantação de um sistema de captação e
reuso de águas pluviais é grande, devido ao seu baixo custo e significativo
benefício. A coleta em residências novas tende a ser mais econômica, pois
desde o projeto os reservatórios podem ser pensados em locais subterrâneos,
causando menos impacto na área ocupada. Da mesma forma sua eficiência
também é maior, pois os sistemas hidráulicos podem ser projetados para a
utilização da água em locais como os vasos sanitários.
Para a utilização desse sistema, alguns cuidados devem ser tomados:
a) a água não pode ser usada como potável;
b) os reservatórios devem ser calculados de acordo com a demanda e o
índice pluviométrico do local
e devem
estar preferencialmente
interligados com a rede de abastecimento, para suprir períodos de longa
estiagem;
c) o sistema de captação deverá ser projetado para melhor desempenho
do sistema, com calhas de tamanho adequado, de fácil acesso e
35
manutenção (limpeza de folhas), inclinação não muito acentuada para
evitar o aceleramento do fluxo de água;
d) a superfície de captação não pode ser tóxica (cobre, amianto,
chumbo);
e) o reservatório deverá ser protegido da luz.
Figura 17: Esquema de captação de água da chuva com armazenamento em cisterna
subterrânea (1 – captação; 2- filtro; 3 - reservatório)
Fonte: Acqua Save (2012).
Atualmente no mercado existem soluções prontas como filtros, sifão e freio, ou
sistemas mais simples que poderão substituir esses equipamentos.
Filtro de folhas
Este equipamento permite de maneira simples, separar a água de folhas e
partículas maiores, evitando que elas cheguem ao local de armazenamento de
água.
36
Figura 18: Filtro de folhas
Fonte: Ecocasa (2010).
Figura 19: Filtro de folhas
Fonte: Harvesting (2011).
Abaixo, uma versão de filtro não industrializado, que pode ser construído por
meio de cortes em tubulações de PVC.
37
Figura 20: Filtro de folhas
Fonte: Sempre Sustentável (2012).
Sifão
Sua funcionalidade é evitar o mau cheiro e o acesso de animais ao local de
armazenamento.
Figura 21: Sifão
Fonte: Ecocasa (2010).
38
Freio d’água
Evita a movimentação de partículas diminuindo a velocidade da água de chuva
na entrada da cisterna, melhorando a decantação e a turbidez da água.
Figura 22: Freio d’água
Fonte: Ecocasa (2010).
Não necessariamente é preciso comprar produtos prontos, é possível executar
o freio d’água apenas com conexões comuns conforme o esquema a seguir:
Figura 23: Esquema de freio d’água
Fonte: Autora (2011).
39
Separador de fluxo
Aconselha-se descartar a primeira água de chuva devido à chuva ácida e por
esta carregar um número maior de partículas de sujeira acumuladas na
estiagem. Para isso, existem alguns sistemas como o separador de fluxo, em
que um local armazena uma determinada quantidade de água e posteriormente
uma “boia” libera o fluxo para o armazenamento na cisterna.
Figura 24: Separador de fluxo
Fonte: Harvesting (2011).
O equipamento abaixo apresenta um duplo sistema, além do filtro de folhas
superior, possui uma “boia” (azul) que permite a separação de parte da água
coletada.
40
Figura 25: Separador de fluxo acoplado a filtro de folhas
Fonte: Harvesting (2011).
Na imagem abaixo, de um sistema implantado em uma residência, o
armazenamento inicial é feito em um pequeno reservatório e depois
direcionado para o reservatório maior. No pequeno reservatório há um registro
de saída para que a água seja dispensada, de modo que o espaço de
armazenamento fique disponível para a próxima chuva.
Figura 26: Separador de fluxo
Fonte: Harvesting (2012).
41
Armazenamento
O armazenamento da água também pode criar alguns artifícios para garantir a
melhor qualidade, utilizando o sistema de decantação ou filtragem:
Figura 27: Filtragem através de sedimentação/ decantação
Fonte: Group Raindrops (2002, p.116).
Figura 28: Filtragem através de camada de brita
Fonte: Group Raindrops (2002, p.119).
42
O mercado possui sistemas compactos prontos para comercialização, que
podem facilitar o armazenamento de acordo com a necessidade do projeto.
Figura 29: Cisterna horizontal para utilização aterrada
Fonte: Fortlev (2011).
Figura 30: Cisterna vertical para utilização externa
Fonte: Harvesting (2011).
43
Esquema de funcionamento
O funcionamento completo para a captação de águas pluviais para uso em
residências pode ser descrito conforme abaixo, cabendo sempre a um
profissional determinar a dimensão do tanque de armazenamento, de acordo
com a região e suas características climáticas, assim como definir o uso que
será dado para a água em questão (irrigação, descargas de bacias, lavagem
de quintais, etc.).
Figura 31: Esquema de funcionamento de sistema de água pluvial
Fonte: Ecocasa (2010).
44
7. SISTEMAS DE APROVEITAMENTO DE ÁGUAS RESIDUAIS
As águas residuais de uma residência são classificadas em águas servidas, ou
cinzas, e águas fecais, ou negras.
As águas servidas provêm de pias, chuveiros e tanque, podendo também ser
compostas pela água de chuva. As águas fecais são as resultantes de vasos
sanitários.
A contaminação de águas fecais é maior do que a de águas servidas, sendo
também sua reutilização em residências menos comum devido ao fato de sua
filtragem ser mais complexa e demorada, e consequentemente mais onerosa.
Por este motivo, é importante separar a água servida da água fecal para sua
reutilização, visando baratear o custo desse processo.
Atualmente empresas de saneamento, como a Sabesp em São Paulo,
fornecem para empresas e municípios água de reuso proveniente do
tratamento de esgoto doméstico. Essa água é utilizada em produção industrial
ou para limpeza pública e rega de jardins. A Sabesp comercializa cerca de 948
milhões de litros de água por ano na região metropolitana da cidade de São
Paulo, onde, após a passagem por todas as fases de tratamento, 80% das
impurezas são reduzidas (SABESP, 2012).
Um tratamento de esgoto convencional possui duas fases:
a) fase líquida: fluxo principal do líquido na estação de tratamento,
buscando a remoção de sólidos presentes no esgoto, clarificando o
efluente final;
b) fase sólida: lodo retirado no processo de tratamento.
Numa residência, o reaproveitamento de águas servidas reduz muito a
necessidade de uso de água potável em aplicações não potáveis, como vasos
sanitários, irrigação de jardins, lavagem de pisos, etc. Sua reutilização
economiza recursos no uso da água potável, assim como também no sistema
de esgoto, uma vez que essa água será reutilizada no mínimo duas vezes.
A contaminação básica de águas servidas deve-se a sabão, gordura e
orgânicos, sua filtragem pode ser feita através de sistema mineral (filtros
45
industrializados) ou biológico (filtragem natural), sendo a velocidade um fator
importante para a qualidade da filtragem biológica, quanto mais lento o
sistema, melhor a filtragem.
A filtragem industrializada é feita através de pequenas estações de tratamento
(ETE), que são comercializadas por empresas especializadas.
Os processos se assemelham ao de fossas sépticas, porém a água passa por
um filtro mineral no processo final.
Abaixo, o sistema Family da Mizumo, que pode atender famílias de 4 a 10
pessoas, com vazão de até 160 litros/dia.
Figura 32: Sistema Mizumo ETE. (1- Entrada; 2- Etapa anaeróbica 1; 3- Etapa
anaeróbica 2; 4- Etapa aeróbia; 5- Decantação e desinfecção/ 6- Saída)
Fonte: Mizumo (2012).
No
processo
abaixo,
da
Caravela
Ambiental,
utiliza-se
um
sistema
computadorizado alemão de lodo ativado através do insuflamento de ar.
Figura 33: Sistema de tratamento de águas residuais (A- Câmara de repouso; BCâmera reator; 1- Entrada; 2- Ligação água câmara A-B; 3- Insuflamento de ar
controlado; 4- Bombeamento de água tratada para fora do sistema; 5- Lodo
decantado volta para câmera A para reinicio do sistema)
Fonte: Caravela Ambiental (2012).
46
O sistema de filtragem biológica consiste em duas etapas:
a) fossa séptica (sistema anaeróbico);
b) filtro biológico (sistema aeróbico – plantas + oxigenação).
A fossa séptica, comum no Brasil em regiões onde não existe rede coletora de
esgoto, possui três etapas: tanque séptico, filtro anaeróbico e sumidouro.
Figura 34: Esquema de fossa séptica
Fonte: Autora (2010)
Em um sistema comum sem reuso de água, após a passagem pelo sumidouro,
a água é infiltrada na terra, porém em locais onde haverá a reutilização da
água servida, esta passará do sumidouro por um filtro biológico, com pedras e
plantas (juncos) que filtrarão a água.
47
Figura 35: Esquema de filtro biológico
Fonte: Kaick; Tamara S. Van et al. (2008, p.5).
Após a passagem nesse filtro a oxigenação dessa água através de pequenas
quedas possibilita melhor qualidade.
Figura 36: Filtro biológico
Fonte: Entrepreneur’s Toolkit (2012).
48
Figura 37: Oxigenação de água
Fonte: Bueno (2008).
Figura 38: Esquema de filtro biológico
Fonte: Bueno (2008).
49
Esse sistema imita a natureza em seu processo de recuperação da qualidade
de água, podendo ser utilizado em pequena ou larga escala.
Conhecido como sistema de Wetlands, constitui-se de “[...] ecossistemas
artificiais com diferentes tecnologias, utilizando os princípios básicos das
‘wetlands’ naturais” (SALATI, 2006) em menor escala.
Como o exemplo da comunidade de Emaus, em Ubatuba, onde o esgoto de 27
famílias é tratado a partir do sistema de Wetlands e 98,8% das impurezas são
removidas. A utilização de peixes na fase final do processo serve para garantir
a qualidade da água e prevenir a proliferação de insetos e mosquitos (BUENO,
2008).
Figura 39: Wetland Emaus
Fonte: Bueno (2008).
50
8. DRENAGEM DE ÁGUA DE CHUVA
Nas relações ecossistêmicas, os prejuízos a algo ou alguém,
em qualquer elo de encadeamento do sistema, traz danos ao
próprio causador: o bem-estar do indivíduo não está dissociado
do bem-estar comunitário, e vice-versa [...] interdependência:
todas as coisas estão relacionadas entre si, com variadas
interconexões, o que é saída para um sistema é a entrada e dá
início a outro (ADAM, 2001, p.29).
Não somente deve-se preocupar com a água que se utiliza, se armazena e se
reutiliza numa residência, a água que não será aproveitada diretamente
também deverá fazer parte das preocupações dos usuários.
Atualmente as cidades vivem um grave problema na época de chuvas: as
enchentes. A impermeabilização do solo tem agravado muito esse problema,
para minimizá-los os projetos residenciais devem prever soluções de
drenagem, projetos paisagísticos que exijam melhor absorção de águas
pluviais, pisos drenantes ou sistemas de retenção de águas pluviais como os
jardins inundados.
A utilização de pisos drenantes possibilita o retorno da água para o seu ciclo
natural; utilizar blocos intertravados com taxa de 15% de permeabilidade,
concregrama com 50% ou até mesmo substituir o piso por pedrisco são
soluções que permitem que a água infiltre no subsolo e realimente os lençóis
freáticos.
Figura 40: Piso intertravado
Fonte: Ecopisos (2012).
51
Figura 41: Concregrama
Fonte: Tecpavi (2012).
Figura 42: Pedrisco em piso na garagem
Fonte: Autora (2007).
Cidades nos Estados Unidos estão implementando em suas calçadas projetos
de jardins inundáveis, nos quais é possível a retenção de parte da água de
chuva em tanques com vegetação adequada, para que essa água infiltre no
solo lentamente sem escoar para o sistema público de captação de água de
chuva.
52
Figura 43: Esquema de jardim inundável
Fonte: Autora (2011).
Figura 44: Jardim inundável – Stephen Epler Hall, Portland.
Fonte: Mithun (2012).
Figura 45: Jardim inundável – Stephen Epler Hall, Portland.
Fonte: Flickr (2012).
53
Figura 46: Esquema de jardim inundável – Stephen Epler Hall, Portland.
Fonte: Mithun (2012).
Figura 47: Jardim inundável - Fupam
Fonte: Autora (2012).
Outra maneira de captar água é o utilizado na praça Victor Civitta em São
Paulo, em que a água de chuva e o esgoto (previamente tratado) são levados
para um sistema de alagados, onde passam por filtro de cascalho e plantas
54
aquáticas, de onde, por gravidade, a água sai para um espelho d’água onde
será reutilizada.
Figura 48: Jardim alagado - Praça Victor Civitta
Fonte: Autora (2011).
Os jardins dessa mesma praça utilizam outro sistema de captação e
armazenagem conhecido como TecGarden. Trata-se de um piso elevado de
ardósia onde, na parte inferior, fica a água armazenada e, na parte superior, a
vegetação. A ligação entre a parte superior e a inferior é feita através de fibras
de coco que levam por capilaridade a água até a vegetação na quantidade
necessária.
Vegetação
Fibra de coco
Piso elevado
Água
armazenada
Figura 49: Sistema TecGarden
Fonte: Remaster (2012).
55
Piso elevado
em ardósia
Fibra de coco
Figura 50: Sistema de jardins - Praça Victor Civitta
Fonte: Autora (2011).
56
9. ÁGUA E CERTIFICAÇÕES
No mundo, atualmente existem dezenas de tipos de certificação para
edificações sustentáveis, cada uma com abordagem e características
específicas da localidade onde foram desenvolvidas, comum a todas, encontrase a preocupação com a maneira em que a água será utilizada nas edificações
a serem certificadas, algumas com maior ênfase, outras com menor. Para
residências no Brasil, existe pouco interesse em certificações, não havendo
nenhuma residência unifamiliar certificada até o momento, porém as
certificações podem servir de parâmetro para residências mais eficientes.
Edifícios residenciais possuem maior probabilidade de certificação, mas em
sua maioria os edifícios certificados são voltados ao comércio, serviços e
instituições.
A seguir, serão abordados os aspectos gerais relativos à água nas principais
certificações existentes no Brasil.
9.1. CERTIFICAÇÃO AQUA
O processo de certificação AQUA (Alta Qualidade Ambiental) foi desenvolvido
pela Fundação Carlos Alberto Vanzolini (FCAV) em parceria com a Certification
Qualité Logement (CERQUAL), órgão francês responsável pelo processo de
certificação HQE. Foi elaborada uma versão nos padrões brasileiros,
mantendo-se a estrutura de 14 categorias. Nessas categorias, a água
encontra-se em dois itens principais:
Categoria 5: Gestão da água
Categoria 14: Qualidade sanitária da água
57
Figura 51: Categorias AQUA
Fonte: Fundação Carlos Alberto Vanzolini (2010, p.8).
Segundo o referencial técnico do processo AQUA (FCAV, 2010), as principais
preocupações relativas à Gestão de Água e Qualidade Sanitária da Água são:
•
Gestão da água para redução do consumo de água potável:
implementação de sistemas economizadores, previsão de consumo
anual, uso consciente e controlado em usos de áreas comuns e
sistemas de irrigação
•
Gestão de águas pluviais: otimização da gestão de águas pluviais em
função da análise do terreno, aproveitamento de águas pluviais.
•
Assegurar a manutenção da qualidade da água destinada ao
consumo humano nas redes internas do edifício: sistema central
coletivo, sistema central privado, limpeza de tubulações, informações
sobre a qualidade da água, sistema de aproveitamento de água pluvial.
•
Risco de queimaduras e legionelose: medidas tomadas para controle
e redução de temperatura dos pontos de água quente, identificando
riscos.
58
9.2. CERTIFICAÇÃO LEED
O LEED (Leadership in Energy and Enviromental Design) é uma certificação
com origem nos Estados Unidos, criada pelo U.S. Green Building Council
(USGBC), que pode ser aplicada no Brasil (ou em qualquer outro lugar do
mundo), com algumas poucas adaptações regionais.
Ele possui um crédito específico para a utilização de água (Water EfficiencyWE), que seu guia referencial (USGBC, 2009) define como a categoria para
encorajar o uso de estratégias e tecnologias a fim de reduzir o impacto
negativo associado à captação, armazenagem, transporte e tratamento da
água potável que é consumida nos edifícios e nas áreas verdes.
Esta categoria possui um pré-requisito de redução de uso de 20% e mais
quatro créditos nos quais é possível atingir uma pontuação de 10 pontos nas
categorias New Constructions e Core and Shell e 11 pontos na categoria
Schools, além de 1 ponto extra para performance exemplar.
Créditos Water Efficiency2
CRÉDITO
DESCRITIVO
NC
SCHOOLS
CS
WE Prerequisite 1
Redução de uso da água
Obrigatório
Obrigatório
Obrigatório
WE Credit 1
Paisagismo com utilização de água
eficiente
2-4 pontos
2-4 pontos
2-4 pontos
WE Credit 2
Tecnologias
residuais
2 pontos
2 pontos
2 pontos
WE Credit 3
Redução de uso e água potável
2-4 pontos
2-4 pontos
2-4 pontos
WE Credit 4
Processo de redução de uso de água
N/A
1 ponto
N/A
inovadoras
de
águas
Tabela 6: Créditos LEED - WE
Fonte: USGBC (2009, p.163).
2
U.S. GREEN BUILDING COUNCIL. LEED Reference Guide for Green Building and
Construction. Washington, 2009. Tradução nossa.
59
WE Credit 1 – Water Efficient Landscaping3
Requisitos
Opção 1: redução de 50% do uso de água potável para irrigação – 2 pontos.
Opção 2: Não utilizar água potável para irrigação – 4 pontos.
a) utilizar água de reuso;
b) projeto de paisagismo que não requer irrigação permanente.
WE Credit 2 – Innovative Wastewater Technologies4
Requisitos
Opção 1: redução de 50% no uso de água potável em vasos sanitários – 2
pontos.
Opção 2: tratamento de 50% das águas residuais no edifício – 2 pontos.
Performance exemplar: tratamento de 100% das águas residuais no edifício.
WE Credit 3 – Water Use Reduction5
Requisitos
Reduzir o uso de água potável a partir de referência (cálculo de uso padrão de
água no edifício).
Percentual de redução
Pontos
20%
Obrigatório
30%
2
35%
3
40%
4
45%
Performance exemplar
Tabela 7: Pontuação referente ao percentual de redução de consumo
Fonte: USGBC (2009, p.203).
3
U.S. GREEN BUILDING COUNCIL. LEED Reference Guide for Green Building and
Construction. Washington, 2009. Tradução nossa.p.179.
4
Ibid., p.193
5
Ibid., p. 203
60
WE Credit 4 – Process Water Use Reduction6
Requisitos
Sistemas de ar-condicionado não devem utilizar água potável para sistema de
resfriamento.
Não utilizar trituradores de lixo.
Utilizar no mínimo quatro processos de redução de água (máquinas de lavar
roupa, máquinas de lavar louça, máquinas de gelo, etc.).
Performance exemplar: redução de 40% de água processada no edifício.
Além da categoria específica, a água também tem relação com outras duas
categorias:
Sustainable Sites :
SS 5.1. Site Development: no que se refere à água utilizada para irrigação, que
pode ser reduzida com a utilização de água de chuva e projetos paisagísticos
com plantas nativas que necessitam de menos irrigação (USGBC, 2009, p.78.
Tradução nossa).
SS 6.1. Stormwater Design – Quantity Control: limitar a interferência na
hidrologia natural por meio da redução da cobertura impermeável, aumentando
a infiltração local, reduzindo ou eliminando a poluição das águas pluviais
(USGBC, 2009, p.91. Tradução nossa).
SS 6.2. Stormwater Design – Quality Control: limitar a interferência e poluição
de cursos d’água naturais por meio da gestão do escoamento das águas
pluviais (USGBC, 2009, p.101. Tradução nossa).
Energy and Atmosphere:
O uso da água quente, especialmente a doméstica, exige uma quantidade
significativa de energia. A redução desse consumo e a utilização eficiente
dessa água pode gerar economia de energia (USGBC, 2009, p.241. Tradução
nossa).
6
U.S. GREEN BUILDING COUNCIL. LEED Reference Guide for Green Building and
Construction. Washington, 2009. Tradução nossa.p.207.
61
9.3. CERTIFICAÇÃO PROCEL-EDIFICA
A certificação Procel-Edifica foi desenvolvida pelo governo brasileiro para
atribuir às novas construções um padrão de eficiência energética. Apesar de
seu foco não ser a água, essa certificação aborda o tema em dois aspectos:
a) consumo de água quente;
b) bonificação para uso racional de água potável.
No consumo de água quente os principais fatores de pontuação são
relacionados ao tipo de sistema de aquecimento (solar, gás, bomba de calor ou
caldeira a gás) (BRASIL, 2010a) e ao isolamento térmico desse sistema, que
possibilitará menor consumo, uma vez que a água chegará ao ponto de
consumo com a temperatura ideal de maneira mais rápida e com menos perda
de carga térmica (BRASIL, 2010b).
O programa garante a possibilidade de utilizar a água como bonificação caso
exista o uso racional na construção.
[...] sistemas e equipamentos que racionalizem o uso da água,
tais como economizadores de torneiras com arejadores e/ou
temporizadores, sanitários com sensores, aproveitamento de
água pluvial e de outras fontes alternativas de água, devem
proporcionar uma economia mínima de 40% no consumo anual
de água do edifício, considerando práticas correntes de
dimensionamento (BRASIL, 2010a, p.23).
Nas edificações residenciais a bonificação é de zero a 0,20 e nas edificações
comerciais pode acrescentar 1 ponto na classificação geral.
62
10. PROJETOS REFERENCIAIS
10.1. RESIDÊNCIA MORRO DO QUEROSENE
Residência unifamiliar que, após reforma recebeu melhorias para redução de
custos de água:
Figura 52: Plantas de residência
Fonte: Autora (2011).
Foram utilizados vasos sanitários de 6 litros, com válvula de descarga com
duplo fluxo para sólidos e líquidos.
63
Figura 53: Válvula de duplo fluxo
Fonte: Autora (2011).
As torneiras possuem arejador, que, segundo a NBR 5626, “instalado na saída
de uma torneira possui orifícios na sua superfície lateral que permitem a
entrada de ar durante o escoamento da água e dão ao usuário a sensação de
uma vazão maior do que é na realidade” (ABNT, 1998, p.17).
Figura 54: Torneira com arejador
Fonte: Autora (2011).
O sistema de captação de água pluvial foi dimensionado para atender
parcialmente a demanda da residência. Devido à impossibilidade de um
64
reservatório maior (4.000 litros), foi executado um sistema misto no qual a
caixa de água pluvial é abastecida pela rede na época de estiagem.
01
01
03
Bomba submersa
Abastecimento
de reservatório
térreo
04
02
Abastecimento de
reservatório superior
Figura 55: Esquema de captação de água pluvial térreo (01 - Filtro de folhas; 02 –
Filtro de folhas + separador de fluxo; 03 - Filtro de brita; 04- Reservatório)
Fonte: Autora (2011).
A captação da água da cobertura é feita em três pontos, em dois dos quais
foram utilizados filtros de folhas (01) e, antes de chegar ao reservatório, a água
passa por uma caixa de brita envolta em bidim para melhorar a filtragem.
Figura 56: Esquema de captação de água pluvial térreo (01- Filtro de folhas)
Fonte: Autora (2011).
Foi aproveitado o desnível do terreno para a execução da caixa de brita, que
funciona como filtragem para parte do sistema de captação.
65
Figura 57: Esquema de captação de água pluvial térreo (03- Filtro de brita)
Fonte: Autora (2011).
O terceiro ponto possui um sistema de filtro de folhas com separador de fluxo
(02), onde a primeira água recebida é desviada para uma tubulação e, após
esta ser preenchida a válvula fecha o sistema e inicia o abastecimento do
reservatório.
Filtro de
folhas
Separador de
fluxo
Tubo que
abastece cisterna
Tubos de
armazenamento de
primeira chuva
Registro de
descarte
Figura 58: Esquema de captação de água pluvial térreo (02 – Filtro de folhas +
separador de fluxo)
Fonte: Autora (2011).
O reservatório no térreo possui capacidade de 4.000 litros e, através de uma
bomba submersa ligada a um sistema de automação com boias senoidais,
66
abastece um reservatório superior de 1.000 litros. O reservatório superior é
interligado à rede pública, quando o nível da caixa atinge menos de 10% de
capacidade, o sistema é abastecido com água potável.
Tubulação de abastecimento
da caixa de armazenamento e
distribuição superior
Bomba
submersa
Freio d’água
Figura 59: Esquema de captação de água pluvial térreo (04- Reservatório 4.000 litros)
Fonte: Autora (2011).
A rede hidráulica das bacias foi executada de maneira independente das
demais redes e possui um abastecimento direto desse reservatório. A água
pluvial ainda é utilizada em dois pontos de torneiras, para lavagem de quintal e
irrigação do jardim.
Não foi previsto sistema de cloração, o processo é feito manualmente pelos
proprietários, toda semana no reservatório do térreo.
67
10.2. ECOVILA RESORT PRAIA GRANDE
Projetado pela arquiteta Patricia Gomes de Sousa Soares, esse condomínio
horizontal localizado no litoral tem como premissa a sustentabilidade.
Possui em seu escopo de projeto, além de técnicas passivas, tecnologias como
a energia eólica e painéis solares.
Figura 60: Jardim central
Fonte: Ecovilaresort (2012).
No que se refere à água, foi elaborado um sistema de coleta de água pluvial de
350 mil litros, que após a passagem por filtros abastece vasos sanitários de
duplo fluxo, lavanderia e torneiras para irrigação, gerando uma economia de
30% do consumo de água potável, segundo o construtor.
68
Figura 61: Esquema de captação e distribuição de água pluvial.
Fonte: Ecovilaresort (2012).
10.3. ONG MORADA DA FLORESTA
Localizada na cidade de São Paulo, a ONG Morada da Floresta possui um
sistema de captação de água de chuva que abastece as bacias sanitárias e as
torneiras da sede.
A captação é feita no telhado e primeiramente passa por uma caixa de água de
fibra que possui um filtro de areia. Dessa caixa já é possível utilizar a água em
torneiras no jardim.
69
Figura 62: Caixa primária para captação de água de chuva
Fonte: Autora (2012).
A armazenagem é feita numa cisterna de concreto de 10 m³. Antes de entrar na
cisterna a água passa por uma peneira simples, para eliminar possíveis
resíduos. No seu ladrão, possui uma válvula de retenção para bloquear acesso
de roedores ou insetos.
Figura 63: Cisterna
Fonte: Autora (2012).
70
Figura 64: Parte interna cisterna com válvula de retenção no ladrão
Fonte: Autora (2012).
Através de uma bomba, a água é enviada para uma caixa d’água na cobertura
da edificação, passando antes por um filtro de areia, brita e carvão feito em
dois tubos de PVC. Dessa caixa superior, a água é distribuída para os vasos
sanitários da edificação.
Figura 65: Filtro na cobertura
Fonte: Autora (2012).
71
10.4. BED ZED
Beddington Zero Emissons Development (BED ZED) é um projeto com
conceitos inovadores não somente no que se refere à arquitetura, mas também
no que se diz respeito ao estilo de vida adotado por seus moradores.
Figura 66: BED ZED
Fonte: Ekimondo (2012).
Trata-se de um condomínio de 83 casas implantadas em um browfield (terreno
contaminado) no sul de Londres. O escritório Arup, responsável pelo projeto,
utilizou diversas técnicas construtivas para que as edificações tivessem o
menor impacto possível no meio ambiente.
Através de recursos como “restritores de vazão, sanitários de duplo fluxo,
equipamentos de alta eficiência no uso da água, medidores de consumo
colocados à vista dos usuários, para melhor controle, foi possível reduzir em
50% a demanda de água potável” (TWINN, 2003, p.14. Tradução nossa).
72
Figura 67: BED ZED - Esquema captação de água
Fonte: Twinn (2003, p.12).
A água de chuva dos telhados é coletada e armazenada em tanques
subterrâneos e utilizada nas bacias e para irrigação. Além desse sistema, o
esgoto é tratado em um sistema ecológico que utiliza vegetação em seu
tratamento secundário e terciário, gerando economia de energia no processo.
Figura 68: BED ZED - Sistema de tratamento ecológico.
Fonte: Ekimondo (2012).
73
O escoamento de água superficial do condomínio utiliza um sistema de
drenagem que possui um filtro para eliminar possíveis poluentes e destina toda
a água coletada para a absorção lenta no solo, alimentando os lençóis freáticos
locais, como se não houvesse edificações no terreno.
74
11. CONCLUSÃO
No panorama atual, a eminência da escassez de água é clara, desperdiçar
esse recurso com usos indevidos ou simplesmente ignorar sua importância
significa um grande prejuízo ao planeta.
A maioria da população pouco sabe sobre a origem da água que chega a sua
torneira, e menos ainda em relação ao destino dessa água pós-consumo. O
real valor desse recurso só é sentido quando este se torna escasso.
Pensar no coletivo, deixar de responsabilizar os governos por seu próprio lixo e
esgoto, como, por exemplo tratar seu esgoto antes de jogá-lo na rede
disponível, não é desperdício de recursos, é um meio facilitador. Cada cidadão
deve fazer sua parte.
Ao mesmo tempo, deve-se cobrar desse governo providências e estímulos
para que mais casas eficientes no uso da água sejam construídas, para que
mais pesquisas nessa área sejam desenvolvidas e, principalmente, para que
eles cuidem também de seu próprio desperdício e abandono de infra-estrutura.
Ao longo da pesquisa foi possível destacar diversas tecnologias disponíveis,
muitas delas de simples aplicação. Nem todas são novidades, muitas são
utilizadas há anos como formas “alternativas”, quando na realidade deveriam
ser o padrão das construções.
As certificações, apesar da pouca incidência no setor residencial, demonstram
em seus escopos a importância da água, e podem servir de referenciais para
que projetos sejam pensados de forma eficiente e racional, a fim de reduzir seu
impacto. Construções existentes também devem ser analisadas e sofrer as
devidas intervenções para garantir a melhor performance.
Nos projetos referenciais apresentados temos exemplos de sistemas que não
precisam de tecnologias avançadas para funcionar, tubulações de PVC podem
substituir filtros e acessórios caros, como foi apresentado na residência do
Morro do Querosene. Pequenas intervenções tecnológicas como o catavento
no Ecovilaresort permitem que a água seja bombeada sem uso de energia
elétrica. O filtro desenvolvido na ONG Morada da Floresta, purifica a água de
maneira mais fina, apenas utilizando materiais simples e de fácil acesso.
75
Ao mesmo tempo, novos produtos eficientes e de qualidade chegam ao
mercado, demonstrando que existe demanda de consumo desse tipo de
serviço.
Projetos como o PURA comprovam que é economicamente viável e rentável
investir em renovações e substituições de sistemas hidráulicos.
Deve-se ponderar a possibilidade de cada caso, não será possível implementar
em todas as edificações, existentes ou novas, todos os sistemas, mas se
parcialmente cada habitante fizer sua parte, e mesmo que em pequena escala
residências mais eficientes sejam construídas o montante causará um grande
impacto.
Cabe àqueles que projetam, que cuidam da manutenção e, principalmente ao
cidadão que habita, se conscientizar da importância de seus atos hoje.
76
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